Образование химически активных частиц в плазме

В относительно холодной неизотермической плазме, например тлеющего разряда, в которой температура электронного газа более или менее значительно превышает температуру молекулярного газа, концентрации частиц, из которых некоторые могут быть химически активными, определяются не термодинамическим равновесием, а стационарным состоянием, возникаю-пщм в результате конкуренции различных процессов образования и расходования частиц, В зависимости от соотношения скоростей противоположно направленных процессов концентрации как первично активных частиц, так и конечных продуктов внутри самой плазмы могут значительно превышать термически равновесные. В этом случае уместно говорить о специфической электрической активации реакций, которая и будет рассмотрена в данном параграфе. [c.251]

Таким образом, по теории энергетического катализа, значительную роль в образовании химически активных частиц в разряде (в приведенных выше примерах — свободных атомов) могут играть электронно возбужденные атомы и молекулы, главным образом, вероятно, в метастабильном состоянии. Аналогия с катализом состоит в том, что сами электронно возбужденные состояния непосредственно в акте химического взаимодействия не участвуют, а служат лишь передатчиками энергии от электронного газа плазмы разряда к активируемым молекулам, облегчая, таким образом, образование активных комплексов. В приведенных примерах роль энергетических катализаторов играют атомы и молекулы добавок. Аналогичные функции могут выполнять и электронно возбужденные участники реакции, передавая энергию при ударах второго рода молекулам, себе подобным, или молекулам других участников реакции. Например, при синтезе аммиака возможен процесс [c.256]

Таким образом, по теории энергетического катализа значительную роль в образовании химически активных частиц в разряде (в приведенных выше примерах — свободных атомов) могут играть электронно-возбужденные атомы и молекулы главным образом, вероятно, в метастабильном состоянии. Аналогия с катализом здесь та, что частицы в электронно-возбужденных состояниях непосредственно в акте химического взаимодействия не участвуют, а служат лишь передатчиками энергии от электронного газа плазмы разряда к активируемым молекулам, облегчая таким образом образование активных состояний. Отличие от обычного катализа состоит в достижении при действии энергетического катализатора более высоких равновесных (равновесно-стационарных) концентраций продуктов реакций. В приведенных примерах роль энергетических катализаторов играют атомы и молекулы добавок. Это, вероятно, не обязательно. Аналогичную функцию могут выполнять и электронно-возбужденные состояния самих участников реакции, передавая энергию при ударах II рода молекулам, себе подобным, или молекулам других участников реакции. Например при синтезе аммиака представляется вероятным процесс [c.58]

Условно плазмохимические реакции можно разделить на неравновесные и квазиравновесные. Примером первых являются реакции в газоразрядной плазме низкого давления. Они характеризуются сильным отклонением системы от равновесия. При малом давлении эффективность передачи энергии от электронов к тяжелым частицам низка, но так как энергию от внешнего электрического поля получают практически только самые легкие заряженные частицы — электроны, их средняя энергия оказывается намного выше средней энергии тяжелых частиц. Эффективная температура электронного газа достигает десятков тысяч градусов, в то время как температура газа тяжелых частиц может быть близка к комнатной. Следствием отрыва электронной температуры от температуры газа тяжелых частиц является определяющая роль электронных соударений в образовании химически активных частиц и последующем протекании химических реакций. [c.358]

Образование химически активных частиц в плазме [c.358]

При высоких температурах азотная плазма содержит химически активные частицы азота, обычно называемые активным азотом. В течение ряда лет проводятся обширные исследования образования активного азота и его реакций с органическими соединениями. В ре- [c.129]

Хотя различные процессы при синтезе окислов азота из азото-кислородной смеси при термических и электрических методах ведут к образованию плазмы, содержащей одни и те же химически активные частицы — атомы, свободные радикалы, ионы, колебательно-возбужденные молекулы и др., пути возникновения этих частиц и их концентрация, как и механизм образования окислов азота, могут быть существенно различны. [c.210]

Роль плазмы в процессе травления состоит в образовании активных частиц и излучения высокой энергии, которые способны изменить поверхность подложки в результате химических реакций [93]. Энергия ионов и электронов разряда, которые попадают на поверхность травления, зависит от потенциала в области разряда, потенциала протравливаемой поверхности и потенциала электрода [94]. Потенциал протравливаемой поверхности по отношению к потенциалу плазмы (от единиц В до 1 кВ) всегда отрицательный, и подложка, следовательно, бомбардируется положительными ионами, что ведет к разрыву поверхностных химических связей, а в некоторых случаях к распылению поверхностного слоя или радиационному разрушению материала [95]. [c.59]

Элементарные процессы, протекаюш ие в плазме, подробно описаны в разнообразной монографической и справочной литературе (см., например, [57—64]). Поэтому в настояш ем разделе будут рассмотрены лишь самые основные из процессов, ведуш их к образованию заряженных и химически активных нейтральных частиц. [c.80]

В плазме молекулы исходных реагентов диссоциируют с образованием заряженных энергетических (электронов и ионов) и нейтральных химически активных частиц (ХАЧ) (свободных атомов и радикалов). Энергетические ионы могут одновременно являться химически активными частицами. В результате процессы ПА ХОГФ являются более сложными по сравнению с термоактивированными процессами ХОГФ из-за большого количества разнообразных ХАЧ в плазме. [c.94]

Добавка кальцита к золе экибастузского угля в соотношении 4 1 существенно изменяет температурно-концентрационную зависимость электропроводимости аэрозоля (см. рис. 2, модельная зола). Образование в нем химически активной окиси кальция и ее многостадийное реагирование с остальными составляющими присадки смещает величину оптимальной концентрации конденсированной фазы до 0,24-0,5% нри увеличении максимальной электропроводности на 40%. В продуктах реагирования (рис. 3, е) появляются, кроме муллита, известь, волластонит, алюминаты кальция, лариит, алит и ге-ленит. Резкое повышение электропроводности системы до оптимальных концентраций связано с высокой кажущейся энергией активации этого аэрозоля в области температур 1700° С (рис. 4). Это позволяет сделать предположение о наличии дополнительного источника ионизации в коллоидной плазме с реагирующей ионизирующейся добавкой. По-видимому, сдвиг ионизационного равновесия на участке твердофазного реагирования объясняется увеличением скорости эмиссии электронов за счет дополнительного к термоэмиссионному выхода электронов из частиц в газ при построении кристаллической решетки, образующихся метастабильных соединений окиси кальция с окислами алюминия и кремния. [c.162]

Предлагаемая читателям книга румынских ученых К. Симионеску и Ф. Денеша посвящена химическим аспектам возникновения предбиологических структур. Авторы, опирающиеся на концепцию академика А. И. Опарина, стоят на четких материалистических позициях, рассматривая жизнь как форму существования материи, закономерно возникающую при определенных условиях в процессе химической эволюции. Сущность их теории, названной низкотемпературной , заключается как раз в выявлении тех условий, в которых могла возникнуть жизнь. Согласно их модели, основным источником энергии, инициировавшим первоначальные химические процессы, была холодная плазма, вызывавшая образование активных частиц — радикалов в газовой фазе при низком атмосферном давлении. Рекомбинация активных частиц на матрицах (например, апатитах) привела к образованию макромолекулярных соединений и далее к протобиополимерам, выживанию которых способствовало наличие на планете обширных поверхностей с низкой температурой (например, замерзшего первичного океана). Основными компонентами первичной атмосферы были, по мнению авторов, аммиак, метан и вода. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология